La prima terapia sperimentale basata sulla tecnica di prime editing ad entrare in clinica sarà PM359, ideata per il trattamento della malattia granulomatosa cronica
A fine aprile la biotech statunitense Prime Medicine ha annunciato che la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha autorizzato la domanda di sperimentazione clinica per un nuovo farmaco ideato per il trattamento della malattia granulomatosa cronica (CGD). L'azienda è quindi ora pronta ad avviare un trial clinico di Fase I/II oltreoceano con PM359 e per la prima volta una strategia terapeutica basata sul prime editing - una tecnica di editing genomico che utilizza CRISPR senza ricorrere al taglio della doppia elica di DNA – entrerà in clinica. Obiettivo della terapia sperimentale è il gene NCF1, le cui mutazioni sono collegate all’insorgenza della rara immunodeficienza ereditaria.
LA MALATTIA GRANULOMATOSA CRONICA
La CGD è una rara immunodeficienza primitiva che colpisce prevalentemente i fagociti, cellule che hanno il ruolo di uccidere i microrganismi che catturano all’interno del corpo umano. A causa della perdita di funzione dei fagociti, la caratteristica principale della malattia granulomatosa cronica è l’elevata suscettibilità alle infezioni batteriche e micotiche gravi e ricorrenti. Queste infezioni possono manifestarsi in vari sistemi d'organo e le infezioni prolungate possono portare a danni e insufficienze d'organo a lungo termine. Inoltre, i pazienti sono affetti da malattie infiammatorie non infettive, che si presentano più comunemente come malattie infiammatorie intestinali, granulomi dei tessuti molli e stenosi del tratto urinario o digestivo. Non diagnosticate o non trattate, le manifestazioni infettive della CGD sono rapidamente fatali, con infezioni refrattarie o resistenti agli antimicrobici come principale causa di mortalità. La prevalenza stimata è di un caso su 217mila a livello mondiale e la diagnosi avviene solitamente entro i 5 anni d’età.
La malattia granulomatosa cronica ha una ereditarietà di tipo recessivo, cioè entrambi i genitori devono trasmettere il gene difettoso affinché la patologia si manifesti nei figli. La CGD è causata dalle mutazioni in uno dei 5 geni che codificano le subunità della nicotinamide adenina dinucleotide fosfato (NADPH) ossidasi fagocitica: CYBB (che ha una trasmissione legata al cromosoma X), CYBA, NCF1, NCF2 e NCF4. Oltre alle profilassi antibiotiche e antimicotiche per la prevenzione delle infezioni gravi, l’unica opzione di cura disponibile è il trapianto di midollo, che però ha diversi limiti.
IL PRIME EDITING
Dal 2012 CRISPR si sta facendo spazio nella ricerca, con continui miglioramenti alle tecniche già in uso ma anche con approcci innovativi. Se la versione classica prevede il taglio della doppia elica di DNA da parte dell’enzima Cas9, che viene guidato da una breve sequenza di RNA complementare al target da colpire, il prime editing è una versione evoluta (come illustrato qui). Infatti, la guida di RNA indica il sito su cui effettuare la modifica e suggerisce quali errori vanno corretti. In questo caso non ci sono tagli della doppia elica o modifiche chimiche (come invece accade nel base editing, un’altra tecnica sviluppata a partire da CRISPR che è già entrata in clinica), ma il sistema CRISPR si appoggia a una trascrittasi inversa, un enzima che usa l’RNA come stampo e lo ricopia sotto forma di DNA (il contrario di quello che succede nel classico flusso dell’informazione genetica: generalmente è il DNA che serve come stampo per generare l’RNA) per correggere la mutazione di interesse. Il bersaglio è quindi raggiunto e corretto, evitando il problema delle mutazioni “off target” – ovvero di andare ad inserire mutazioni al di fuori dell’area di interesse - legati alla versione classica di CRISPR. Dal 2019, anno in cui è stato pubblicato il primo articolo scientifico sul prime editing a firma di diversi scienziati del Broad Institute guidati da David R. Liu, a oggi i passi fatti sono stati notevoli e hanno portato CRISPR – seppur in un’altra veste – di nuovo in clinica.
PM359 E LO STUDIO CLINICO
PM359 ha come bersaglio la variante p47phox, una proteina che è codificata dal gene NCF1. La terapia sperimentale è di tipo ex vivo, ovvero la modifica genetica viene fatta sulle cellule staminali ematopoietiche prelevate dal paziente – che poi verranno reinfuse - per correggere un’alta percentuale di cellule che ospitano la mutazione che causa la malattia. Gli studi preclinici di PM359 hanno dimostrato che le cellule modificate possono ripopolare il midollo osseo e ripristinare la funzione del complesso NADPH ossidasi.
PM359 ha già ricevuto la designazione di farmaco pediatrico raro e di farmaco orfano dalla FDA statunitense. Lo studio clinico di Fase I/II è multinazionale, first-in-human, progettato per valutare la sicurezza, l'attività biologica e l'efficacia preliminare di PM359 in pazienti adulti e pediatrici. I primi partecipanti allo studio saranno adulti con malattia stabile. Se la sicurezza e l'attività biologica saranno dimostrate in questa coorte, verranno coinvolti pazienti con infezione attiva o infiammazione grave, e adolescenti e bambini. Prime Medicine prevede di comunicare i primi risultati dello studio nel 2025.
Questo è il secondo studio clinico di editing genomico – anche se il primo con la strategia di prime editing - approvato per i pazienti affetti da CGD. Un altro studio di Fase I/II basato sulla strategia del base editing è stato avviato da poco, l’obiettivo è valutare la sicurezza e l'efficacia di una singola infusione di cellule staminali e progenitrici ematopoietiche autologhe modificate tramite editing per il trattamento della malattia granulomatosa cronica legata all'X (X-CGD) con mutazioni del gene CYBB.
